CN105992973A - 用于屏幕材料的应变消除安装方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种安装屏幕材料的方法可以包括在多个安装点将屏幕安装到框架。一个实施例可以包括沿所述屏幕的周缘附接的安装衬板。这些安装衬板可以具有应变消除作用，以便能够实现对所述屏幕的卷绕，而不会牺牲当所述屏幕被安装到框架时所述衬板的面内刚度。换句话说，在所述屏幕卷绕在芯部上的情况下，所述应变消除衬板可以减小所述屏幕上的应变。可通过使凹口或狭缝位于所述安装衬板中，来使所述安装衬板具有应变消除作用。

Description

用于屏幕材料的应变消除安装方法和装置

相关专利申请的交叉引用：本申请要求2014年2月11日提交的发明名称为“Strainrelieved mounting method for screen material”(用于屏幕材料的应变消除安装方法)的美国临时专利申请No.61/938,304(代理人参考号：369000)的优先权并且与之相关，该申请以引用的方式并入本文。本申请还涉及2013年9月6日提交的发明名称为“High elasticmodulus projection screen substrates”(高弹性模量投影屏幕基板)的美国专利申请No.14/020,654(代理人参考号：95194936.338001)，该申请整体以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及投影屏幕，更具体地讲，涉及二维和三维投影屏幕以及相关部件。

背景技术

通常，当前的投影和显示技术可包括部署、观看和/或显示三维(“3D”)内容的功能。近来，对此类功能的需求的增加推动了对投影和显示技术的增强的性能和开发的需求。对投影屏幕基板的选择随时间而演变，以便于容易地装运和安装。当前对雾面白色屏幕的最佳解决方案是容忍相对粗放的安装技术的高度柔性增塑PVC基板。然而，随着对屏幕表面的光学功能要求的提高，对机械功能更强的基板的需求也随之增加。因此，对基板安装技术和安装方法的需求也变得越来越重要。

发明内容

一种安装屏幕材料的方法可以包括在多个安装点将屏幕安装到框架上。一个实施例可以包括沿屏幕的周缘附接的安装衬板。这些安装衬板可以具有应变消除作用，以便能够实现对屏幕的卷绕，而不会在屏幕被安装到框架上时牺牲衬板的面内刚度。换句话说，在屏幕被卷绕到芯部上的情况下，应变消除衬板可以减小屏幕上的应变。可通过将凹口或狭缝定位在安装衬板中，来使安装衬板具有应变消除作用。

根据本公开，一种投影屏幕可以包括第一基板和第二基板。第一基板和第二基板中的每者可以至少具有第一接缝边缘和第一安装边缘，并且第一基板的第一接缝边缘可以与第二基板的第一接缝边缘接合在一起，从而形成接缝。该投影屏幕还可包括至少附接到第一基板面板的第一安装衬板，并且第一安装衬板可以具有至少一个应变消除元件。应变消除元件可以降低绕纵轴的应变，并且第一安装衬板可以使机械负载至少跨第一基板分布，使得第一基板中的应变线(strain line)在光学上大致处于最小可觉差上或附近。第一安装衬板可以具有至少大致对准第一基板的安装边缘的第一边缘。第一安装衬板可以包括附接特征，所述附接特征可以将机械负载至少附接至第一基板，并且所述附接特征可为第一安装衬板中的孔。在一个实施例中，第一安装衬板可安装在第一基板面板的背面上。另外，第一安装衬板可为与第一基板面板和第二基板面板基本上相似的材料。第一基板面板和第二基板面板可为PET，第一安装衬板也可为PET。第一安装衬板的热膨胀系数可在第一基板面板或和第二基板面板的热膨胀系数的约10％至15％内。所述投影屏幕可以包括第二安装衬板，第二安装衬板可附接至通过使第一基板面板和第二基板面板接合而形成的接缝并与之重叠。另外，该投影屏幕可以包括第三安装衬板，第三安装衬板可附接至与第一基板面板的第一接缝边缘相对的第二接缝边缘。紧固件可附接至第三安装衬板，并且将第一基板面板置于在大致水平的方向上的机械负载下。第一安装衬板的附接特征可以不与第一基板面板重叠。另外，第一安装衬板厚度在面内刚度上可以至少约为第一基板面板的2.5倍。

根据本公开的另一个实施例，一种用于附接至投影屏幕的应变消除衬板可以包括：基板；以及应变消除特征，所述应变消除特征用于在充分保持面内刚度的同时降低应变消除衬板的基板内的绕大致纵向的轴的应变。应变消除衬板还可包括附接特征，所述附接特征可以实现机械负载附接，并且所述应变消除衬板使施加到附接特征的机械负载大致均匀地分布。应变消除衬板还可包括粘附到应变消除衬板上以将应变消除衬板安装到基板上的粘合剂。附接特征可大致呈圆形，并且形成穿过应变消除衬板的孔。应变消除特征可为细长特征，并且可以形成穿过应变消除衬板的细长孔。在另一个实施例中，应变消除特征可对应变消除衬板的表面进行刻划，并且可以不完全贯穿应变消除衬板。应变消除特征可以是细长的，并且可以位于应变消除衬板的顶部边缘和底部边缘上。在一个不同的实施例中，应变消除特征可朝应变消除衬板的大致纵向的中央居中设置，并且可以不延伸到变减轻衬板的边缘。与没有应变消除特征的类似衬板相比，应变消除特征可以使应变消除衬板的抗拉刚度降低大约不到40％。另外，与没有应变消除特征的类似衬板相比，应变消除特征可以使应变消除衬板的抗弯刚度降低到处于大约50％至90％的范围内。应变消除衬板可为PET，并且应变消除衬板的厚度可在10至80密尔厚的大致范围内。粘合剂可以是紫外线交联粘合剂。在一个实施例中，应变消除特征可以位于基板顶部，并且可以相对于基板底部上的应变消除特征发生偏移。附接特征可以利用索环加强，索环可为金属。

根据本公开的另一个实施例，一种投影屏幕系统可以包括：框架；可通过紧固件附接至框架的投影屏幕，并且紧固件可附接至与投影屏幕相邻的安装衬板。安装衬板可以包括细长凹口和附接孔，所述细长凹口可以减轻绕纵轴的应变，并且紧固件可经由所述附接孔附接至安装衬板。另外，紧固件可以将安装衬板置于机械负载下，并且安装衬板可使该机械负载在整个投影屏幕上基本均匀地分布，使得跨投影屏幕的机械负载的应变线可在光学上大致处于最小可觉差附近。在一个实施例中，紧固件是弹簧。另外，安装衬板上的附接孔可不与投影屏幕重叠。在另一个实施例中，安装衬板可以包括致动器附接区，并且致动器附接区可以不与投影屏幕重叠。另外，可将磁体附接至安装衬板以使致动器附接至安装衬板。

附图说明

在附图中以举例方式示出了实施方案，其中相似的附图标记表示类似的部分，并且其中：

图1是示出根据本公开的具有安装衬板的安装好的屏幕的实施方案的示意图；

图2是示出根据本公开的卷绕到芯部上的具有安装衬板的安装好的屏幕的实施方案的示意图；

图3A和图3B是示出根据本公开的应变消除衬板的实施方案的示意图；

图4A和图4B是示出根据本公开的应变消除衬板的实施方案的示意图，该应变消除衬板具有位于基板表面区域外部的安装孔；

图5是示出根据本公开的应变消除衬板的实施方案的示意图，该应变消除衬板具有粘合剂条带；

图6A、图6B和图6C是示出根据本公开的安装衬板的实施方案的示意图，该安装衬板具有处于基板之外的用于安装机械致动器的区域；

图7是示出根据本公开的应变消除衬板的实施方案的示意图，该应变消除衬板跨屏幕接缝放置，以加固所述接缝；

图8A和图8B是示出根据本公开的应变消除衬板的实施方案的示意图，该应变消除衬板组装有索环以增强附接点；

图9A是示出根据本公开的应变消除衬板的实施方案的示意图，该应变消除衬板用于安装在屏幕的水平边缘上；

图9B是示出根据本公开的应变消除衬板的实施方案的示意图，该应变消除衬板用于安装在屏幕的竖直边缘上；

图10A和图10B是示出根据本公开的应变消除衬板的实施方案的示意图，该应变消除衬板用于安装在屏幕的水平边缘上；

图11A和图11B是示出根据本公开的应变消除衬板的实施方案的示意图，该应变消除衬板用于安装在屏幕的竖直边缘上；以及

图12A和图12B是示出根据本公开的应变消除衬板的实施方案的示意图，该应变消除衬板用于安装在屏幕的竖直边缘上。

具体实施方式

一般来讲，本公开的一个实施方案可采取用于安装至框架的投影屏幕的形式。该投影屏幕可由屏幕基板形成，并且该投影屏幕可以至少具有第一边缘和第二边缘。该投影屏幕还可包括靠近第一边缘或第二边缘中的至少一者的多个安装衬板。安装衬板可以具有应变消除凹口，所述应变消除凹口可用于减轻投影屏幕上的应变，并且还可用于使传播到屏幕基板中的机械负载线基本上均匀地分布。

根据本公开，一种投影屏幕系统可以包括第一基板和第二基板。第一基板和第二基板中的每者可以至少具有第一接缝边缘和第一安装边缘，并且第一基板的第一接缝边缘可以与第二基板的第一接缝边缘接合在一起，从而形成接缝。该投影屏幕系统还可包括至少附接到第一基板面板的第一安装衬板，并且第一安装衬板可以具有至少一个应变消除元件。应变消除元件可以减轻绕纵轴的应变，并且第一安装衬板可以使机械负载至少跨第一基板分布，从而使第一基板中的应变线(strain line)在光学上大致处于最小可觉差上或附近。第一安装衬板可以具有至少大致对准第一基板的安装边缘的第一边缘。第一安装衬板可以包括附接特征，该附接特征可以将机械负载至少附接至第一基板，并且该附接特征可为第一安装衬板中的孔。在一个实施方案中，第一安装衬板可安装在第一基板面板的背面上。另外，第一安装衬板可为与第一基板面板和第二基板面板基本上相似的材料。第一基板面板和第二基板面板可为PET，第一安装衬板也可为PET。第一安装衬板的热膨胀系数可在第一基板面板或和第二基板面板的热膨胀系数的约10％至15％内。所述投影屏幕系统可以包括第二安装衬板，第二安装衬板可附接至通过使第一基板面板和第二基板面板接合而形成的接缝并与该接缝重叠。另外，该投影屏幕系统可以包括第三安装衬板，第三安装衬板可附接至与第一基板面板的第一接缝边缘相对的第二接缝边缘。紧固件可附接至第三安装衬板，并且将第一基板面板置于在大致水平的方向上的机械负载下。第一安装衬板的附接特征可以不与第一基板面板重叠。另外，第一安装衬板厚度在面内刚度上可至少约为第一基板面板的2.5倍。

根据本公开的另一个实施方案，一种用于附接至投影屏幕的应变消除衬板可以包括：基板；以及应变消除特征，所述应变消除特征用于在充分保持面内刚度的同时降低应变消除衬板的基板内的绕大致纵向的轴的应变。应变消除衬板还可包括附接特征，所述附接特征可以实现机械负载附接，并且所述应变消除衬板使施加到附接特征的机械负载大致均匀地分布。应变消除衬板还可包括粘附到应变消除衬板上的用于将应变消除衬板安装到基板上的粘合剂。附接特征可大致呈圆形，并且形成穿过应变消除衬板的孔。应变消除特征可为细长特征，并且可以形成穿过应变消除衬板的细长孔。在另一个实施方案中，应变消除特征可对应变消除衬板的表面进行刻划，并且可以不完全贯穿应变消除衬板。应变消除特征可以是细长的，并且可以位于应变消除衬板的顶部边缘和底部边缘上。在一个不同的实施例中，应变消除特征可朝应变消除衬板的大致纵向的中央居中设置，并且可以不延伸到变减轻衬板的边缘。与没有应变消除特征的类似衬板相比，应变消除特征可以使应变消除衬板的抗拉刚度降低大约不到40％。另外，与没有应变消除特征的类似衬板相比，应变消除特征可以使应变消除衬板的抗弯刚度减少到处于约50％至90％的大致范围内。应变消除衬板可为PET，并且应变消除衬板的厚度可在10至80密尔厚的大致范围内。粘合剂可以是紫外线交联粘合剂。在一个实施方案中，应变消除特征可以位于基板顶部，并且可以相对于基板底部上的应变消除特征发生偏移。附接特征可以利用索环加强，索环可为金属。

根据本公开的另一个实施方案，一种投影屏幕系统可以包括：框架；可通过紧固件附接至框架的投影屏幕，所述紧固件可附接至与投影屏幕相邻的安装衬板。安装衬板可以包括细长凹口和附接孔，所述细长凹口可以减轻绕纵轴的应变，并且紧固件可经由所述附接孔附接至安装衬板。另外，紧固件可以将安装衬板置于机械负载下，并且安装衬板可使该机械负载在整个投影屏幕上基本均匀地分布，使得跨投影屏幕的机械负载应变线可在光学上大致处于最小可觉差附近。在一个实施方案中，紧固件是弹簧。另外，安装衬板上的附接孔可不与投影屏幕重叠。在另一个实施方案中，安装衬板可以包括致动器附接区，并且致动器附接区可以不与投影屏幕重叠。另外，可将磁体附接至安装衬板，其用于使致动器附接至安装衬板。

近来，使用连续压印的塑料膜实现了投影屏幕性能的显著光学改进，如美国专利No.7,898,734(代理人案卷号95194936.245001)中大体描述的，该专利全文以引用的方式并入本文。除其他特征外，此类屏幕实现了对光分布的前所未有的控制、改进的光偏振保持和更高的反射效率。另外，高模量基板(以及转化前涂布(coat-before-converting)工艺流程)使激光钻孔得到的微孔的直径约小于300微米，如美国专利申请No.13/786,092(代理人案卷号95194936.321001)中大体描述的，该申请全文以引用的方式并入本文。高模量基板还可支持机械振动，机械振动可非常有利于减轻相干照明所产生的散斑，如美国专利申请No.14/020,654(代理人案卷号95194936.338001)中大体描述的，该申请全文以引用的方式并入本文。

由于基板材料的原因，屏幕的操纵和牵拉可能变得更难，如美国专利申请No.14/020,654(代理人案卷号95194936.338001)中大体描述的。不同于常规使用的高增塑乙烯基标准投影屏幕，高模量屏幕可能在弯曲超过一定的最小半径时形成扭结，因此在操纵这些屏幕时，可能要适当地格外小心。此外，在向框架上附接该屏幕时，可能也要适当地格外小心，以避免出现可见的皱褶。

如美国专利申请14/020,654(代理人案卷号95194936.338001)中大体公开的，一种防止屏幕内出现皱褶的方法可为沿屏幕的底部和顶部附接连续的机械条带。此条带可用于在屏幕上分布机械负载。此条带可以在厚度为屏幕基板的约5倍并且高度为约3至4英寸时起效。此条带还可大致对准屏幕边缘，使得条带和屏幕两者可以处于相似或大致相等的负载下。由于这些机械规范的原因，非常期望在受控的环境中将所述条带附接到屏幕基板上，例如在剧院中安装之前这样做。在本文中，术语“条带”、“安装条带”、“机械条带”及其变型形式可仅出于论述目的来互换地使用。

对于具有条带的影院尺寸屏幕或具有条带的较大屏幕，可适当地将具有条带的屏幕卷绕到芯部上以便装运。由于此安装条带可明显厚于基板，因此，当该组件卷绕到芯部上时，此条带可对屏幕施加较大的应力。为了平衡此应力，可适当地将该条带施加至屏幕的前表面和背表面两者。这使组装过程变得复杂，并且在消除应力上仅部分地有效。在本文中，术语“具有条带的屏幕”、“屏幕组件”和“组件”可互换地使用。

在本文中，将会论述一种解决上述问题的安装屏幕材料的方法。图1示出了安装好的投影屏幕系统100。如图1所示，投影屏幕110可安装到或附接到框架120。图1还示出了各基板面板150，它们彼此相邻以形成接缝155。图1示出了紧固件130的一个实施例，所述紧固件可将投影屏幕附接至框架。投影屏幕110可使用任何类型的适当紧固件附接到框架120，诸如弹簧、钩子、拉紧的线、绳索、弹性绳索、线材、它们的任何组合等。

紧固件130可经由安装衬板140将屏幕固定到框架，所述安装衬板可附接到投影屏幕。虽然在图1中安装衬板140朝基板面板150的中间附接，但是安装衬板140可位于或置于接缝155的上面。另外，图1中安装衬板140被示为位于屏幕前方，然而，安装衬板可仅在屏幕的正面附接至屏幕的周缘，仅在屏幕的背面附接至屏幕的周缘，或者在屏幕的正反面都附接至屏幕的周缘。在该实施例中，屏幕包括处于屏幕的正面和背面上的安装衬板，衬板和凹口无需彼此对准。安装衬板可以具有附接特征或安装孔，所述附接特征或安装孔允许紧固件130将屏幕固定到框架。在一个实施方案中，安装孔可与投影屏幕重叠，因此，紧固件可附接至穿过安装衬板140和投影屏幕基板两者的安装孔。将在下文更详细地论述安装衬板、紧固件和附接特征。另外，安装衬板可以包括应变消除凹口或狭缝。仅仅出于论述目的而非为了限制，术语“安装衬板”、“衬板”、“条带衬板”、“安装条带衬板”、“机械条带衬板”、“应变消除衬板”、它们的任何组合等可互换地使用。

另一个实施方案包括粘合衬板，所述粘合衬板沿屏幕的周缘仅附接在屏幕的背面上。所述衬板可为较小片的先前讨论的机械衬板。这些衬板可以具有应变消除作用，以便允许卷绕屏幕而不牺牲面内刚度。换句话说，在将屏幕卷绕到芯部上时，应变消除衬板可以减小屏幕上的应变。与没有凹口或狭缝的安装衬板相比，应变消除安装衬板中的凹口可以使衬板的抗弯刚度降低到处于50％至90％的大致范围内。另外，与没有凹口的衬板相比，有凹口的衬板的抗拉刚度的降低可小于约40％。这实现了应变消除，使得在卸除负载后，衬板由于屏幕存放和装运过程中产生的应力而发生的机械形变可不将显著的额外形变施加至屏幕基板。衬板的刚度不应高到对大块基板显著塑形的程度。

安装衬板可以在衬板的顶部边缘和底部边缘中具有狭缝，或者，这些狭缝可朝向衬板中央并且可不延伸到衬板的边缘。另外，虽然衬板示出从第一边缘到第二边缘对准的凹口或狭缝，但是这些狭缝可相对于第一边缘和第二边缘彼此偏移或交错。

图2示出了朝方向230部分地卷绕于芯部220上的投影屏幕210。应变消除安装衬板230具有应变消除特征或凹口，所述应变消除特征或凹口允许安装衬板230在投影屏幕210被卷绕到芯部220上时保持附着到该投影屏幕上。仅仅出于论述目的，术语“凹口”、“应变消除特征”、“应变消除元件”、“应变消除凹口”、“应变消除狭缝”、“应变消除凹口”、“狭缝”等可互换地使用。另外，如图2所示，安装衬板具有2个应变消除凹口。一般来讲，每个衬板可以具有任何数量的应变消除凹口，这些应变消除凹口可相对于安装衬板居中、对称、或不对称等。此外，应变消除凹口可大致垂直于屏幕被卷绕到芯部上的方向，或者大致平行于其上卷绕着具有安装衬板的屏幕的芯部的长轴。换句话说，应变消除凹口大体上对准其上将卷绕屏幕基板的芯部的长轴。

应变消除凹口的间距取决于屏幕基板和安装衬板的相对厚度。如上所述，凹口的间距可使得在屏幕组件卷绕到芯部上时充分去除衬板/屏幕界面上的应变。衬板在屏幕组件卷绕到芯部上时与屏幕剥离、屏幕接缝在屏幕组件卷绕到芯部上时裂开等情况可证明凹口间距不足。可能由于凹口之间的间距不足以及凹口尺寸(包括宽度和高度)不足导致应变消除不充分。凹口尺寸的变化范围可以是从接近零(就模制或激光“狭缝”构造而言)直到总衬板高度的25％。应使其余腹板尺寸基本上降至最低，使得总体衬板刚度不会导致基板在缠绕于6至14英寸的芯部上时遇到的最大应变下发生塑性变形。这可取决于材料模量。此外，如果凹口过多，安装衬板可能不会分布附接特征的机械负载，而如果凹口太少，安装衬板的抗弯刚度可能不足，并且当屏幕卷绕到芯部上时，安装衬板可能会与屏幕剥离。在一个实施例中，凹口整体可为约0.2英寸宽×1.5英寸高。凹口之间的间距可为约6英寸(中央到中央)。衬板厚度可为约0.03英寸。自由腹板高度可为0.4英寸，并且可存在两个自由腹板，例如顶部和底部各有一个。衬板高度可为2.5英寸，这个高度不包括附接特征或安装接片。衬板宽度可为约4英寸。

在一个实施例中，约20英尺×40英尺的屏幕可以具有PC基板并且可以卷绕到芯部上，芯部直径可在8至18英寸的大致范围内。在该实施例中，屏幕基板可为约7密尔厚，并且安装衬板可为PC并且可以在10至30密尔厚的大致范围内。继续该实施例，衬板可为约2.5英寸×4英寸，并且第一侧和第二侧中每一者上的凹口数量处于每侧上约1至10个凹口的大致范围内，其中第一侧和第二侧彼此相对。在一个实施例中，衬板可以在标称上按照大约10英寸的中央到中央间距隔开，以便提供用于将负载基本上均匀地分布到屏幕基板中的大量牵拉点。这种方案可在顶部和底部提供48个衬板，并且在每侧提供24个衬板，总计144个衬板。虽然凹口被示为位于安装衬板的边缘上，但是凹口或狭缝所处位置可朝向衬板的中央而且可不延伸到衬板的边缘。衬板可为聚碳酸酯(“PC”)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(“PEN”)、丙烯酸或聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)、环烯烃共聚物(“COC”)或任何其他类似材料，并且可在10至80密尔厚的大致范围内。一般来说，衬板可为具有在屏幕基板热膨胀系数的约10％至15％内的热膨胀系数的任何材料。由弹簧作用于附接点上的机械负载导致的基板的拉伸屈服负载可为约每纵尺30磅。

另外，衬板中凹口的间距可使得每个安装衬板可以保持适当的面内刚度。换句话说，其余腹板或基板的拉伸屈服负载可至少为施加至屏幕基板的预期负载的大约10倍。该负载可以在每个衬板每纵尺5至15磅的大致范围内。足够的面内刚度可分布点负载并且消除处于负载下的屏幕基板中的皱褶。例如，在使来自诸如弹簧的机械负载的分布适当地跨基板分布时，具有适当隔开的凹口的衬板据称可以保持面内刚度。这一点可通过在基板中传播的负载线在屏幕基板上大致处于最小可觉差上或附近来证明。最小可觉差可被理解为处于平均亮度的大约1％的差异上或附近。换句话说，适当地隔开的凹口可以分布机械负载，使得在屏幕被安装为处于一定的机械负载下时观看者可以不会觉察到传播到屏幕基板中的机械负载线。

在一个实施例中，一旦衬板附接到屏幕，那么衬板顶部边缘和底部边缘中的狭缝可以大致垂直于屏幕边缘。虽然应变消除凹口可以偏离与屏幕边缘垂直的方向，但是可使狭缝对准以使得衬板减轻屏幕基板上的应变。另外，可使用粘合剂将衬板附接至屏幕背面，该粘合剂可为长期地或基本上永久性地粘结的聚合物，例如，UV粘合剂、二元粘合剂、氰基丙烯酸酯粘合剂、热粘结粘合剂、化学粘结的粘合剂等等。可将衬板表面打毛以增强安装衬板表面与屏幕表面之间的粘结。

一般来说，影院投影屏幕通过有限数量的安装点来附接至框架。屏幕可以沿其周缘具有一系列索环，并且这些索环可以用作将屏幕附接至框架的附接点。可使用任何数量的部件将屏幕附接到框架，例如，这些部件可以是但不限于弹簧、钩子、拉紧的线、绳索、弹性绳索、线材以及它们的任何组合等等。将屏幕附接至框架的示例性附接部件可使这一系列的点负载基本上均匀地分布在屏幕边缘上。同时，附接部件不会妨碍将该组件卷绕到芯部上。因此，附接部件可以具有相对高的面内刚度和很小的面外刚度。因此，该附接部件可为塑料基板的一部分，其可比屏幕基板厚。附接部件或安装衬板可具有在其中切出的应变消除凹口，如图3A和图3B所示。

图3A和图3B是示出应变消除衬板或安装衬板的一个实施方案的示意图。如图3A和图3B所示，安装衬板300可以包括应变消除元件310和附接特征320。在图3A和图3B中示为孔的附接特征320可以穿透应变消除衬板或安装衬板和屏幕基板两者。附接特征320可以用作弹簧、钩子、拉紧的线、绳索、弹性绳索、线材、它们的任何组合等的附接点。虽然附接特征或孔被示为大致呈圆形，但是附接特征可为允许安装衬板使机械负载在屏幕当中适当地分布的任何形状。例如，可采用弹簧将屏幕经由应变消除衬板中的附接特征或附接点附接至安装框架。

另外，如果衬板包括外接套环，如图4A和图4B所示，那么可以简化组装步骤。虽然安装衬板300在图3A和图3B中被示为大致呈矩形，但是安装衬板可为任何形状，包括但不限于正方形、四边形、椭圆形、圆形、三角形、不对称形状等。另外，孔被示为朝屏幕的边缘或者不与屏幕重叠，然而，孔可位于衬板上的几乎任何区域，只要在安装屏幕时可使机械负载分布于整个屏幕基板当中即可。另外，安装衬板300的拐角无需如图所示那样圆化，可以将其做成方形或使其成任何角度来适当地减轻应变，以及在安装屏幕时使得附接特征处的机械负载基本均匀地分布于整个屏幕基板当中。

在一个实施例中，图3A和图3B的应变消除元件310被示为安装衬板300中的细长凹口，并且延伸至安装衬板300的边缘。应变消除元件可为任何形状，只要在使安装衬板绕纵轴弯曲时减轻应变，同时基本保持面内刚度即可。更具体地讲，应变消除元件可以在将具有所述安装衬板的屏幕卷绕到芯部上并如图2所示的那样弯曲时或者在将具有所述安装衬板的投影屏幕安装到弯曲框架上时减轻安装衬板中的应变。在另一个实施例中，应变消除元件可为彼此不连接的一系列孔。在又一个实施例中，应变消除元件可为刻划出的元件，它们是安装衬板表面中的部分凹槽，但不完全贯穿安装衬板。

图4A和图4B中还示出了经由附接元件来将安装衬板附接到框架的各种方法。仅仅出于论述目的而非限制，图4A和图4B分别示出了弹性绳索和钩子的使用。如前所述，附接特征410可以用作弹簧、钩子、拉紧的线、绳索、弹性绳索、线材、它们的任何组合等的附接点。

图4A和图4B是示出应变消除衬板的一个实施方案的示意图，该应变消除衬板具有位于屏幕基板表面区域外部的安装孔或附接元件。如图4A和图4B所示，安装衬板400包括位于基板表面区域外部的附接元件或安装孔410。换句话说，当安装衬板400附接至投影屏幕时，安装孔410可以不与投影屏幕基板重叠。另外，应变消除凹口420的间距可取决于屏幕基板和应变消除衬板的相对厚度。在图4A和图4B中，应变消除凹口被示为彼此从安装衬板顶部到安装衬板底部大致对准。在另一个实施方案中，应变消除凹口可不彼此对准，而是彼此偏移。

如前所述，安装孔可在屏幕内部，或与屏幕基板重叠，并且有可能使用压敏粘合剂(PSA)来实现附接。然而，当安装孔不与屏幕基板重叠时，安装衬板相对于屏幕的蠕变仍可能是一个问题。如果安装孔不与屏幕基板重叠，那么蠕变可能变得更有可能发生。另外，一旦屏幕/安装衬板组件被卷绕到芯部上后，即使具有应变消除特征，安装衬板上的PSA也可能从屏幕基板上剥离。可通过使用永久性粘合剂，例如，UV交联PSA、氰基丙烯酸酯、UV交联粘合剂、热固性粘合剂、超声焊接以及它们的任何组合等来防止剥离。热粘合剂、超声焊接和UV交联粘合剂各自具有作为干法工艺的优点。

图5是示出了具有粘合剂窄条的应变消除衬板的一个实施方案的示意图。进一步地，图5示出了具有三个粘合剂条带的衬板，这三个粘合剂条带在衬板上所处的位置使得衬板可充分附接到屏幕基板。图5示出了附接到屏幕基板510的安装衬板500。安装衬板500具有应变消除元件520和粘合剂条带530。在经表明粘合剂价格高昂的情况下，有益的做法是将粘合剂以窄条形式施加到安装衬板，如图5所示。这样可以在使成本降至最低的同时实现向屏幕的充分连接以及使点负载发生分布。类似于本文所述的其他实施方案，图5的衬板可通过在安装衬板中提供凹口而具有应变消除作用。附接衬板的相对高的面内刚度则用于将振动传播到屏幕中。另外，在图5中示出了附接元件540。在该实施例中，附接元件540不与屏幕基板510重叠。所述面内刚度可为基底基板抗拉刚度的约2.5倍。在一个实施例中，PET衬板可为4英寸宽，并且预期将机械负载转移到10至12英寸的PET屏幕基板之中，而且其面内刚度可为基板的至少2.5倍。

图6A、图6B和图6C示出了附接到屏幕的衬板，其具有位于屏幕表面区域外部的致动器附接区。如图6A、图6B和图6C所示，安装衬板600附接至屏幕基板610，并且安装衬板600还包括用于附接致动器650的区域。图6A、图6B和图6C示出了安装衬板600的不同视图。可通过加大安装衬板尺寸以允许基本上在屏幕的可视区域外部附接致动器来使屏幕的有效区域或观察区域最大化，如图6A、图6B和图6C所示。安装衬板600与先前所述的安装衬板相似，因为安装衬板600也包括应变消除特征和孔形的附接元件640。

在一个实施方案中，可向屏幕施加机械振动以消除散斑。安装衬板可用作为致动器附接点。衬板可预先钻有用于螺丝的孔，或者在屏幕安装时打孔/钻孔。致动器可直接安装在屏幕表面上，如图6A、图6B和图6C所示。另外，可通过将磁体胶粘至衬板并将致动器附接至磁体来使致动器附接至安装衬板。

图6A、图6B和图6C是示出了具有处于基板之外的用于安装机械式致动器的区域的安装衬板的一个实施方案的示意图。在一个实施例中，衬板可适应于靠近屏幕表面安装致动器，如图6A、图6B和图6C所示。另外，如图6A、图6B和图6C所示，虽然致动器可靠近屏幕表面，但是屏幕周缘可以具有遮板，该遮板可以掩盖致动器所在的屏幕周缘区域，使得无法从屏幕前面看到致动器。在该实施例中，衬板中的狭缝或凹口的间距和数量还可以取决于来自致动器的振动通过屏幕基板的适当传播。

衬板在屏幕上的位置可彼此足够接近，使得当屏幕安装在弯曲框架上时，屏幕密切遵循框架的曲率。对于影院应用中的典型框架半径，安装点或安装衬板之间的约6至12英寸的中央至中央间距可以是足够的。还可有益的是将衬板置于屏幕接缝上面或与屏幕接缝重叠。这样可以加强屏幕边缘处的接缝，如图7所示。衬板既可跨接缝设置，也可位于基板上的每条接缝之间的区域中。

图7是示出应变消除衬板的一个实施方案的示意图，该应变消除衬板跨屏幕接缝放置，以加固所述接缝。另外，图7示出附接到屏幕基板710的安装衬板700，它位于屏幕边缘处的屏幕接缝720的上面。屏幕接缝720由第一屏幕基板710A和第二屏幕基板710B形成，这两个屏幕基板彼此相邻放置，从而形成了屏幕接缝720。屏幕接缝720可通过对接接头或任何其他适当的接合方法来分别地接合第一屏幕基板710A和第二屏幕基板710B。虽然在图7中衬板跨屏幕接缝的顶部居中设置，但是衬板可相对于屏幕接缝非居中设置。同样，安装衬板700包括应变消除凹口和附接元件。仅仅出于论述目的而非限制，附接元件不与屏幕基板重叠。如前所述，附接元件可与屏幕基板重叠，并且孔可穿过安装衬板和屏幕基板两者。

虽然为膜厚度的约5倍的衬板厚度通常可足以使点附接负载在屏幕上分布，但是材料可能太脆以致难以形成可靠的附接点。在该实施例中，索环可机械附接到衬板，如图8A和图8B所示，或者利用粘合剂粘结到衬板。图8A和图8B是示出组装有索环以增强附接点的应变消除衬板的一个实施方案的示意图。图8A和图8B示出了安装衬板800的不同透视图。图8A和图8B示出了安装衬板800，该安装衬板具有包括索环810的附接元件。索环材料可由各种各样材料制成，包括金属、较厚塑料、橡胶、它们的任何组合等。此外，在附接点与屏幕基板重叠或附接点位于屏幕基板表面区域外部的两种情况下，可使用索环来加固附接点。

图9A是示出用于安装在屏幕水平边缘上的应变消除衬板的实施方案的示意图，图9B是示出用于安装在屏幕竖直边缘上的应变消除衬板的实施方案的示意图。如图9A和图9B所示，应变消除凹口相对于屏幕边缘朝不同方向伸长。在图9A中，应变消除凹口910大致垂直于屏幕边缘920，在图9B中，应变消除凹口910大致平行于屏幕边缘920。如前所述，应变消除凹口可从安装衬板边缘伸长并朝衬板中央延伸，或者应变消除凹口可朝衬板中央设置，并且凹口可以不延伸到衬板的边缘。在一个实施方案中，应变消除凹口可大致垂直于屏幕如图2所示卷绕到芯部上的方向。

图10A和图10B是示出用于安装在屏幕水平边缘上的应变消除衬板的实施方案的示意图。如前所述，狭缝或凹口1010可朝安装衬板中央设置，并且可不延伸到该衬板的边缘。在一个实施方案中，可不存在附接特征或孔1020，并且弹簧或绳索可通过这些凹口中的一个或多个来附接。

图11A和图11B是示出用于安装在屏幕竖直边缘上的应变消除衬板的实施方案的示意图。类似于图10A和图10B，应变消除凹口1110可朝衬板中央设置，并且可不延伸到该衬板的边缘。此外，应变消除凹口取向为大致垂直于屏幕可卷绕到芯部上的方向的方向。如前所述，附接孔1120可与屏幕基板重叠，如图11A和图11B所示。类似于图11A和图11B，图12A和图12B是示出用于安装在屏幕竖直边缘上的应变消除衬板的实施方案的示意图。图12A和图12B示出了应变消除凹口1210或狭缝的另一种可能的构造。

应该指出的是，本公开的实施例可用于多种光学系统和投影系统中。实施例可包括或利用各种的投影仪、投影系统、光学组件、独立成套的投影仪系统、视觉和/或视听系统以及电学和/或光学设备。实际上，本公开的各个方面几乎可以与任何涉及光学设备及电设备的装置、光学系统、演示系统或者任何可以含有任何类型的光学系统的装置结合使用。因此，本发明的实施例可用于光学系统、视觉和/或光学呈现中使用的设备、视觉外围设备等，并且可用于包括互联网、内联网、局域网、广域网等在内的多种计算环境。

应当理解，本公开在应用或创造方面不限于所示的具体布置的细节，因为由本文所公开的实施例能够取得其他实施例。此外，可以不同的组合和布置来阐述实施例的各个方面，以限定实施例在其自身权利方面的独特性。另外，本文使用的术语是为了说明的目的，而非限制。

如本文可能所用，术语“基本上”和“大约”为其相应的术语和/或术语之间的相对性提供了业内可接受的公差。此类行业可接受的容差为在小于1％至10％的范围内，并且对应于但不限于元件值、角度等等。各项之间的此类相对性为在小于1％至10％的范围内。

虽然上文描述了根据本文所公开的原理的多个实施例，但应当理解，这些实施例仅以举例的方式示出，而并非意在构成限制。因此，本发明的广度和范围不应受到上述任何示例性实施例的限制，而应该仅根据本公开发布的任何权利要求及其等价方案来限定。另外，所描述的实施例中提供了上述优点和结构特征，但所述优点和结构特征不应使如此发布的权利要求的应用局限于取得任何或全部的上述优点的过程和结构。

另外，本文的章节标题是为了符合37CFR 1.77的建议而提供，或者用于提供组织线索。这些标题不应限制或表征可从本公开发布的任何权利要求中阐述的实施例。具体地讲，例如，虽然标题是指“技术领域”，但权利要求不应受到在该标题下选择用于描述所谓领域的语言的限制。另外，“背景技术”中对技术的描述不应理解为承认某些技术对本公开中的任何实施例而言是现有技术。“发明内容”也不应视为是对发布的权利要求中阐述的实施例的表征。此外，本发明中对单数形式的“发明”的任何引用不应用于辩称在本发明中仅有单一新颖点。可以根据本公开发布的多项权利要求的限定来阐述多个实施例，因此此类权利要求相应地限定由其保护的实施例及其等价方案。在所有情况下，应根据本公开，基于权利要求本身的实质来考虑这样的权利要求的范围，而不应受本文给出的标题的约束。

Claims (32)

1.一种投影屏幕，所述投影屏幕包括：

第一基板和第二基板，其中所述第一基板和所述第二基板中的每一者至少具有第一接缝边缘和第一安装边缘，另外其中所述第一基板的所述第一接缝边缘与所述第二基板的所述第一接缝边缘接合在一起，以形成接缝；

至少附接至所述第一基板面板的第一安装衬板，其中所述第一安装衬板具有至少一个应变消除元件，其中所述应变消除元件减轻绕纵轴的应变，其中所述第一安装衬板使机械负载至少跨所述第一基板分布，使得所述第一基板中的应变线在光学上大致处于最小可觉差上或附近，另外其中所述第一安装衬板具有至少大致对准所述第一基板的所述安装边缘的第一边缘。

2.根据权利要求1所述的投影屏幕，其中所述第一安装衬板还包括：

将机械负载至少附接至所述第一基板的附接特征，其中所述附接特征是穿过所述第一安装衬板的孔。

3.根据权利要求1所述的投影屏幕，其中所述第一安装衬板安装在所述第一基板面板的背面上。

4.根据权利要求1所述的投影屏幕，其中所述第一安装衬板为与所述第一基板面板和第二基板面板基本上相似的材料。

5.根据权利要求1所述的投影屏幕，其中所述第一基板面板和第二基板面板是PET。

6.根据权利要求1所述的投影屏幕，其中所述第一安装衬板是PET。

7.根据权利要求1所述的投影屏幕，其中所述第一安装衬板的热膨胀系数在所述第一基板面板和第二基板面板的热膨胀系数的约10％至15％内。

8.根据权利要求1所述的投影屏幕，还包括第二安装衬板，所述第二安装衬板附接至通过将所述第一基板面板与所述第二基板面板接合而形成的所述接缝并与所述接缝重叠。

9.根据权利要求1所述的投影屏幕，还包括第三安装衬板，所述第三安装衬板附接至与所述第一基板面板的所述第一接缝边缘相对的第二接缝边缘。

10.根据权利要求9所述的投影屏幕，其中所述紧固件附接至所述第三安装衬板，并且将所述第一基板面板置于在大致水平的方向上的机械负载下。

11.根据权利要求2所述的投影屏幕，其中所述第一安装衬板的所述附接特征不与所述第一基板面板重叠。

12.根据权利要求1所述的投影屏幕，其中所述第一安装衬板厚度在面内刚度上至少约为所述第一基板面板的2.5倍。

13.一种用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，所述应变消除衬板包括：

基板；

应变消除特征，所述应变消除特征用以在充分保持面内刚度的同时减轻所述应变消除衬板的所述基板中的绕大致纵向的轴的应变；

实现机械负载附接的附接特征，其中所述应变消除衬板使施加到所述附接特征的机械负载大致均匀地分布；以及

粘合剂，所述粘合剂粘附到所述应变消除衬板以将所述应变消除衬板安装到基板。

14.根据权利要求13所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中所述附接特征大致呈圆形，并且形成穿过所述应变消除衬板的孔。

15.根据权利要求13所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中所述应变消除特征是细长特征。

16.根据权利要求15所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中所述应变消除特征形成穿过所述应变消除衬板的细长孔。

17.根据权利要求13所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中所述应变消除特征对所述应变消除衬板的表面进行刻划，并且不完全贯穿所述应变消除衬板。

18.根据权利要求13所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中所述应变消除特征是细长的，并且位于所述应变消除衬板的顶部边缘和底部边缘上。

19.根据权利要求13所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中所述应变消除特征朝所述应变消除衬板的大致纵向的中央居中设置，并且不延伸到所述应变消除衬板的边缘。

20.根据权利要求13所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中与没有应变消除特征的类似衬板相比，所述应变消除特征使所述应变消除衬板的抗拉刚度降低大约不到40％。

21.根据权利要求13所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中与没有应变消除特征的类似衬板相比，所述应变消除特征使所述应变消除衬板的抗弯刚度降低至处于大约50％至90％的范围内。

22.根据权利要求13所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中所述基板是PET。

23.根据权利要求13所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中所述基板的厚度在10至80密尔厚的大致范围内。

24.根据权利要求13所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中所述粘合剂是紫外线交联粘合剂。

25.根据权利要求18所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中所述基板顶部的所述应变消除特征相对于所述基板底部的所述应变消除特征发生偏移。

26.根据权利要求13所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中所述附接特征利用索环加强。

27.根据权利要求26所述的用于附接至投影屏幕的应变消除衬板，其中所述索环是金属。

28.一种投影屏幕系统，所述投影屏幕系统包括：

框架；

通过紧固件附接至所述框架的投影屏幕，其中所述紧固件附接至与所述投影屏幕相邻的安装衬板；

所述安装衬板包括细长凹口和附接孔，所述细长凹口减轻绕纵轴的应变，

其中所述紧固件经由所述附接孔附接至所述安装衬板；

另外其中所述紧固件将所述安装衬板置于机械负载下，并且所述安装衬板使所述机械负载在整个所述投影屏幕上基本均匀地分布，使得跨所述投影屏幕的所述机械负载的应变线在光学上大致处于最小可觉差附近。

29.根据权利要求28所述的投影屏幕系统，其中所述紧固件是弹簧。

30.根据权利要求28所述的投影屏幕系统，其中所述安装衬板上的所述附接孔不与所述投影屏幕重叠。

31.根据权利要求28所述的投影屏幕系统，其中所述安装衬板还包括致动器附接区，其中所述致动器附接区不与所述投影屏幕重叠。

32.根据权利要求31所述的投影屏幕系统，还包括磁体，所述磁体附接至所述安装衬板以使致动器附接至所述安装衬板。